一种耐高温尼龙纳米复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于耐高温尼龙复合材料领域，涉及一种尼龙纳米复合材料及其制备方法。该材料由包括以下重量份的组分制成：尼龙盐100份、羧基化碳纳米管0.1-5份、封端剂0.1-1份、催化剂0.1-0.6份、去离子水30-60份。本发明采用原位聚合的方法改善了羧基化碳纳米管在基体内容易团聚的现象，提高了羧基化碳纳米管与尼龙基体间的界面性能，提高了复合材料的机械性能。本发明提供的方法所制备的增强耐高温尼龙纳米复合材料具有比纯尼龙基体更好的力学性能，此方法简单易行，适合大规模工业化生产。
【专利说明】一种耐高温尼龙纳米复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耐高温尼龙复合材料领域，涉及一种尼龙纳米复合材料及其制备方法。
技术背景
[0002]耐高温尼龙的发展使工农业和民用设施更加的微型化轻量化和动力强劲化成为可能。耐高温尼龙可以为某些部件带来更高的耐温性能，或是干脆替代了金属原材料来生产这些部件。新型设备的装置和组件也有用耐高温尼龙代替金属和热固性材料的趋势。这些都将会加大对耐高温尼龙材料的需要量，从而带动市场需求。
[0003]制备羧基化碳纳米管增强耐高温尼龙复合材料包括溶液共混、熔融共混及原位共混等。其中溶液共混需要耗费大量的溶剂，不利于工业应用；熔融共混虽然能满足大规模生产的需要，但碳纳米管在基体中分散性差；而原位共混既适合工业应用又能使碳纳米管良好的分散在基体中，而且能改善碳纳米管与基体间的界面性能。
[0004]中国专利CN200710171820.7公布了一种羧基化碳纳米管增强尼龙66复合材料，在添加少量的羧基化碳纳米管的情况下，复合材料的性能得到明显的提高，但没有研究在更高含量碳纳米管对复合材料的增强效果。专利CN200410084741.9公布了一种通过原位聚合法制备了碳纳米管增强尼龙1010复合材料。而通过原位聚合的方法制备羧基化碳纳米管增强耐高温尼龙复合材料还未见报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种分散性好，相容性好，力学性能得到提高的增强耐高温尼龙纳米复合材料。
[0006]本发明的另一目的在于提供上述增强耐高温尼龙纳米复合材料的制备方法。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0008]一种尼龙纳米复合材料，由包括以下重量份的组分制成:
[0009]
【权利要求】
1.一种尼龙纳米复合材料，其特征在于:由包括以下重量份的组分制成:MiEikIOO 份,羧+_化碳纳米符 0.1-5份,封端剂0.1-1份，催化M0.1-0.6份，太-离子水30-60份。
2.根据权利要求1所述的尼龙纳米复合材料，其特征在于:所述的羧基化碳纳米管为0.5-3 份； 或所述的封端剂为0.3-0.5份； 或所述的催化剂为优选0.2-0.5份； 或所述的去离子水为40-50份。
3.根据权利要求1所述的尼龙纳米复合材料，其特征在于:所述的尼龙盐选自尼龙6T盐、尼龙7T盐、尼龙8T盐、尼龙9T盐、尼龙IOT盐、尼龙IlT盐、尼龙12T盐、尼龙61盐、尼龙71盐、尼龙81盐、尼龙91盐、尼龙101盐、尼龙IlI盐或尼龙121盐中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的尼龙纳米复合材料，其特征在于:所述的羧基化碳纳米管其管径为5_20nm,优选IOnm ;其长度为0.5-20 μ m,优选5 μ m。
5.根据权利要求1所述的尼龙纳米复合材料，其特征在于:所述的封端剂为苯甲酸、乙酸、丙酸或邻苯二甲酸酐。
6.根据权利要求1所述的尼龙纳米复合材料，其特征在于:所述的催化剂为磷酸钠、磷酸镁、磷酸钙、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙，亚磷酸锌、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的一种或一种以上。
7.—种上述权利要求1-6中任一所述的尼龙纳米复合材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)按权利要求1所述的配比称取100份尼龙盐、0.1-1份封端剂、0.1-0.6份催化剂，并将以上组分加入到高压反应釜内； 称取30-60份去离子水、0.1-5份羧基化碳纳米管，并将羧基化碳纳米管溶于去离子水中，超声搅拌，然后加入到高压反应釜中； (2)用氮气置换高压反应釜内的空气至少三次，然后通入氮气作为反应保护气；升温至150-300°C，压力达到1.5-3MPa，通过释放反应釜内水蒸气的办法保持压力在1.5_3MPa，恒压反应时间为1-3小时；然后将反应釜内压力泄压至常压，出料，在反应过程中，釜内温度不超过330°C。
8.根据权利要求7所述的 制备方法，其特征在于:所述的步骤(1)中，超声搅拌的时间为1-4小时。
【文档编号】C08K9/04GK103881366SQ201210559817
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】田文伟 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司